本发明专利技术公开了一种能提高锂离子电池高电压性能的电解液，包括锂盐和非水有机溶剂，其特点是：所述电解液中还含有添加剂氟代溶剂和硅氮基化合物，并且添加剂在电解液中所占的质量百分比含量为：0.1-20%的氟代溶剂，0.01-3%的硅氮基化合物。本发明专利技术通过在锂离子电池电解液中添加混合添加剂，能够有效抑制电解液在高电压下的分解、减少电池在充放电过程中产生的气体量以及抑制SEI膜电阻的进一步增大，有利于提高锂离子电池的高电压循环寿命以及抑制锂离子电池的膨胀。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种能提高锂离子电池高电压性能的电解液，属于材料
技术介绍
随着锂离子电池市场化的不断深入，人们对锂离子电池的期望越来越高。目前商品化的锂离子电池已经很难满足实际应用的需要。随着在电动汽车，无绳电动工具及军事上的应用，对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求，而LiNiMn04、LiNiCoMnO2和LiCoPO4能够在高电压(大于4.2V)下发生锂离子的脱嵌反应，因此为提高锂离子电池的能量密度带来了新希望。但是锂离子电池的电解液在高电压下容易分解，导致锂离子电池的充放电效率比较低，循环性能比较差，制约了高电压锂离子电池的进一步发展。为了解决这个问题，提出使用氟代溶剂，如氟代碳酸乙烯酯的方案。然而，大量的氟代溶剂虽然解决了电解液耐电压的问题，但是在电池充放电过程中，大量氟代溶剂在石墨负极不断还原产生HF，HF与电解液进一步反应产生LiF，LiF作为固体在石墨负极富集，导致负极SEI膜不断增厚，妨碍锂离子在电解液和负极之间的传递，电池充放电性能降低，同时气体产生十分显著，电池膨胀较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述的技术问题，提供一种能够有效抑制电解液在高电压下的分解、减少电池在充放电过程中产生的气体量以及抑制SEI膜电阻的进一步增大、有利于提高锂离子电池高电压性能的电解液。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现。所述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，包括锂盐和非水有机溶剂，其特点是:所述电解液中还含有添加剂氟代溶剂和硅氮基化合物，并且添加剂在电解液中所占的质量百分比含量为:0.1-20%的氟代溶剂，0.01-3%的硅氮基化合物。进一步地，前述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，其中:所述的氟代溶剂为氟代碳酸乙烯酯；所述的硅氮基化合物为六甲基二硅氮烷或者七甲基二硅氮烷。进一步地，前述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，其中:所述的锂盐选自LiBF4, LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiBOB的一种或一种以上组合物；所述的锂盐浓度为0.5-1.5moL/L。进一步地，前述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，其中:所述非水有机溶剂选自环状碳酸酯、链状碳酸酯或上述两种化合物的混合物。进一步地，前述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，其中:所述环状碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、Y-丁内酯(GBL)和碳酸亚丁酯(Be)。进一步地，前述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，其中:所述的链状碳酸酯类化合物选自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲基乙基酯(EMC) ο本专利技术的有益效果是:通过在锂离子电池电解液中添加氟代溶剂，能大大提高电解液的耐电压性能，在高电压下不易分解，而硅氮基化合物能消除氟代溶剂在石墨负极不断还原产生的HF以及锂盐水解产生的HF，抑制在电池充放电过程中气体的产生以及LiF在石墨负极的富集，同时硅氮基化合物在微量水的催化条件下在石墨负极表面形成具有S1-O-Si网状结构，抑制了溶剂对石墨负极的破坏；硅氮基化合物与正极表面发生作用，形成可以抑制电解液在正极表面氧化分解的保护膜，有利于提高锂离子电池的高电压循环寿命以及抑制锂离子电池膨胀。具体实施例方式下面以具体实施例进一步描述本专利技术。本专利技术以表格的形式例举了多种未加添加剂的电解液的成份组成，以及加了添加剂的能提高锂离子电池高电压循环性能的电解质溶液的成份组成，以及各电解质溶液的电池容量百分比的测试数据，详见下表:权利要求1.提高锂离子电池高电压性能的电解液，包括锂盐和非水有机溶剂，其特征在于:所述电解液中还含有添加剂氟代溶剂和硅氮基化合物，并且添加剂在电解液中所占的质量百分比含量为:0.1-20%的氟代溶剂，0.01-3%的硅氮基化合物。2.如权利要求1所述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，其特征在于:所述的氟代溶剂为氟代碳酸乙烯酯；所述的硅氮基化合物为六甲基二硅氮烷或者七甲基二硅氮烷。3.如权利要求1或2所述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，其特征在于:所述的锂盐选自LiBF4, LiPF6, LiAsF6, LiClO4，LiBOB的一种或一种以上组合物；所述的锂盐浓度为 0.5-1.5moL/L。4.如权利要求1或2所述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，其特征在于:所述非水有机溶剂选自环状碳酸酯、链状碳酸酯或上述两种化合物的混合物。5.如权利要求4所述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，其特征在于:所述环状碳酸酯类化合物选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、Y - 丁内酯和碳酸亚丁酯。6.如权利要求4所述的提高锂离子电池高电压性能的电解液，其特征在于:所述的链状碳酸酯类化合物选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲基乙基酯。全文摘要本专利技术公开了一种能提高锂离子电池高电压性能的电解液，包括锂盐和非水有机溶剂，其特点是所述电解液中还含有添加剂氟代溶剂和硅氮基化合物，并且添加剂在电解液中所占的质量百分比含量为0.1-20%的氟代溶剂，0.01-3%的硅氮基化合物。本专利技术通过在锂离子电池电解液中添加混合添加剂，能够有效抑制电解液在高电压下的分解、减少电池在充放电过程中产生的气体量以及抑制SEI膜电阻的进一步增大，有利于提高锂离子电池的高电压循环寿命以及抑制锂离子电池的膨胀。文档编号H01M10/0569GK103178298SQ20111044189公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日专利技术者袁杰, 李立飞, 袁翔云, 张少杰, 陈晓荣, 翟德江 申请人:张家港市国泰华荣化工新材料有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
提高锂离子电池高电压性能的电解液，包括锂盐和非水有机溶剂，其特征在于：所述电解液中还含有添加剂氟代溶剂和硅氮基化合物，并且添加剂在电解液中所占的质量百分比含量为：0.1?20%的氟代溶剂，0.01?3%的硅氮基化合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁杰，李立飞，袁翔云，张少杰，陈晓荣，翟德江，
申请(专利权)人：张家港市国泰华荣化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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